CN114283259A - 三维图像处理方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三维图像处理方法、装置、存储介质及电子设备，包括：S1：通过排图算法对三维图像进行模拟排图；S2：计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2；S3：获取混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2；S4：将混合子像素位于左视图的面积P1与位于右视图的面积P2进行比较，获得面积比较结果；S5：根据面积比较结果、混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。本发明通过对串扰区域各混合子像素排图显示时的像素值进行干预，可改善串扰区域对左右视图的影响，且算法简单、效率高，图像边缘饱满度好，有效提升裸眼3D成像质量。

Description

三维图像处理方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

本发明涉及裸眼3D技术领域，更具体地说，涉及一种三维图像处理方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

裸眼3D技术的核心难点是合理地降低或者消除左右眼视图的串扰，目前结合人眼跟踪技术可以让人眼始终保持在正确的视区范围内，串扰情况有了较大改善，3D成像质量也有一定提升，然而，在正常的视区内依然存在串扰区域。裸眼3D内容采用左右源图交错排列，3D内容在播放时，光栅会形成一条左右视图分割线，将左右源图进行割裂分离，左右眼在正确视区内看到对应的左右视图后，便在大脑中形成3D立体图像。

理论上，左源图与左视图、右源图与右视图保持一致就不会产生串扰现象。在现有的科技发展下，显示屏由无数RGB发光子像素组成，而每一个发光面积只能选择左右源图中其中一个色彩指令进行显示。技术实现的实际操作中，左右源图接轨的所有单个RGB发光子像素都会被光栅产生的视图分割线强行分割，造成的左视图可能会携带部分右源图信息，右视图也可能携带部分左源图信息，最终导致3D立体图像产生串扰。其中，所有源图中被左右视图分割线分割的单个RGB发光子像素显示区域的集合称为串扰区域。

现有技术方案是通过尽可能减少光栅的狭缝数量，扩大光栅狭缝间隙，从而减少被光栅分割造成的串扰区域，然而现有技术方案算法复杂，图像处理效率低，图像边缘饱满度差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种三维图像处理方法、装置、存储介质及电子设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种三维图像处理方法，包括以下步骤：

S1：通过排图算法对三维图像进行模拟排图；

S2：计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2；

S3：获取所述混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2；

S4：将所述混合子像素位于左视图的面积P1与位于右视图的面积P2进行比较，获得面积比较结果；

S5：根据所述面积比较结果、所述混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

在本发明所述的三维图像处理方法中，所述面积比较结果包括：所述混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2、所述混合子像素位于左视图的面积P1小于位于右视图的面积P2、或者所述混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2。

在本发明所述的三维图像处理方法中，所述步骤S5具体包括：

若所述混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2，则将所述混合子像素位于左视图的像素值t1赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t；

若所述混合子像素位于右视图的面积P2大于位于左视图的面积P1，则将所述混合子像素位于右视图的像素值t2赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t；

若所述混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2，则将所述混合子像素位于左视图的像素值t1或者所述混合子像素位于右视图的像素值t2赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t。

本发明还提供一种三维图像处理装置，包括：

模拟排图单元，用于通过排图算法对三维图像进行模拟排图；

计算单元，用于计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2；

获取单元，用于获取所述混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2；

比较单元，用于将所述混合子像素位于左视图的面积P1与位于右视图的面积P2进行比较，获得面积比较结果；

像素值确定单元，用于根据所述面积比较结果、所述混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

在本发明所述的三维图像处理装置中，所述面积比较结果包括：所述混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2、所述混合子像素位于左视图的面积P1小于位于右视图的面积P2、或者所述混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2。

在本发明所述的三维图像处理装置中，所述像素值确定单元包括：

第一子确定单元，用于在所述混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2，则将所述混合子像素位于左视图的像素值t1赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t；

第二子确定单元，用于在所述混合子像素位于右视图的面积P2大于位于左视图的面积P1，则将所述混合子像素位于右视图的像素值t2赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t；

第三子确定单元，用于在所述混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2，则将所述混合子像素位于左视图的像素值t1或者所述混合子像素位于右视图的像素值t2赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t。

本发明还提供一种存储介质，其存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的三维图像处理方法。

本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序，以执行如上所述的三维图像处理方法；

显示面板，用于显示所述处理器处理后的三维图像；

分光装置，设置在所述显示面板上，用于对所述显示面板显示的三维图像进行分光处理。

实施本发明的三维图像处理方法、装置、存储介质及电子设备，具有以下有益效果：本发明提供的三维图像处理方法无需替换光学器件（分光装置），仅通过对串扰区域各混合子像素排图显示时的像素值进行干预，即可提高裸眼3D的成像质量，而且，本发明不同于现有技术通过光栅的狭缝数量，扩大光栅狭缝间隙，从而减少被光栅分割造成的串扰区域的技术方案，不会造成用户观看可视角度变小，最佳可视距离离屏幕变近，范围变小的问题。另外，本发明算法简单，效率高，可以明显提升图像边缘饱满度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是裸眼3D排图显示的示意图；

图2是裸眼3D串扰区域的示意图；

图3是裸眼3D混合子像素的示意图；

图4是本发明实施例提供的三维图像处理方法的流程示意图；

图5是实施例四提供的三维图像处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

为清楚说明本发明的技术方案，下面结合图1、图2、图3说明裸眼3D技术中的一些相关概念。

如图1所示，裸眼3D内容采用左右源图交错排列的方式在显示屏上排图显示，3D内容在播放时，光栅会形成一条视区分割线（即左右视图分割线）将左右源图进行割裂分离，左右眼在正确视区内看到对应的左右视图后，便在大脑中形成3D立体图像。

然而，如图2所示，现有的裸眼3D技术方案在设置光栅时，由于贴合精度以及避免摩尔纹的问题，通常采用倾斜设置。采用倾斜设计时，左右源图接轨处的所有单个RGB发光子像素（红色、绿色、蓝色发光子像素）都会被光栅产生的视图分割线强行分割，造成的左视图可能会携带部分右源图信息，右视图也可能携带部分左源图信息，从而导致本应分别进入用户左右眼的图像均带有另一个眼睛所应接收的图像，最终导致3D立体图像产生串扰，用户会产生眩晕感，使用体验差。其中，所有源图中被视区分割线分割的单个RGB发光子像素显示区域的集合称为串扰区域，也称为混合区域。串扰区域内的子像素称为混合子像素。

进一步地，如图3所示，混合子像素被视区分割线分割后，其位于左视图的面积用P1表示，其位于右视图的面积用P2表示。

下面结合实施例详细说明本发明的三维图像处理方法。

参考图4，图4为本发明实施例提供的三维图像处理方法的流程示意图。

如图4所示，该三维图像处理方法，包括以下步骤：

S1：通过排图算法对三维图像进行模拟排图。

具体的，可通过现有排图算法对三维图像进行模拟排图。即，首先根据二维显示屏的规格，光栅的规格，光栅与二维显示屏放置距离的远近，需要匹配的用户观看距离，计算出每个光栅周期内二维显示屏上对应匹配的排图周期；然后，根据视点的多少，确认每个排图周期内的各子像素对应为左源图（左眼图像）还是右源图（右眼图像）；最后根据左源图和右源图，对各个子像素的像素值进行模拟赋值，即完成三维图像的模拟排图。

S2：计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2。

具体的，可以根据二维显示屏的规格以及光栅的规格计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2。

S3：获取混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2。

可以理解的，由于是模拟排图，因此串扰区域内的每一个混合子像素被视区分割线分割后，其位于左视图的面积P1和位于右视区的面积P2均可分别模拟赋予相应的像素值，以确保左视图内均为左源图的内容，右视图内均为右源图的内容。

然而，二维显示屏实际进行显示时，RGB发光子像素本身不可分割，因此串扰区域内的每一个混合子像素只能选择左右源图中其中一个色彩指令进行显示，也即每一个混合子像素只能显示一个色相值和像素值，这样就会导致用户在观看时，左眼看到右视图信息，或者右眼看到左视图信息，从而形成串扰。那么便需要通过算法对混合子像素的像素值进行干预，以确定混合子像素排图显示时所需要赋予的最终像素值t，从而降低串扰，提高三维图像的成像质量。

S4：将混合子像素位于左视图的面积P1与位于右视图的面积P2进行比较，获得面积比较结果。

具体的，面积比较结果包括：混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2、混合子像素位于左视图的面积P1小于位于右视图的面积P2、或者混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2。

S5：根据面积比较结果、混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

一些实施例中，步骤S5具体包括：若混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2，则将混合子像素位于左视图的像素值t1赋予混合子像素排图显示时的最终像素值t；若混合子像素位于右视图的面积P2大于位于左视图的面积P1，则将混合子像素位于右视图的像素值t2赋予混合子像素排图显示时的最终像素值t；若混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2，则将混合子像素位于左视图的像素值t1或者混合子像素位于右视图的像素值t2赋予混合子像素排图显示时的最终像素值t。具体的，当混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2时，则该混合子像素排图显示时的最终像素值t取t1，即t=t1。当混合子像素位于左视图的面积P1小于位于右视图的面积P2时，则该混合子像素排图显示时的最终像素值t取t2，即t=t2。当混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2时，则该混合子像素排图显示时的最终像素值t取t1或者t2，即t=t1，或者t=t2。

可以理解地，本发明实施例的三维图像处理方法，通过采用取大弃小的减损核心方法以改善串扰区域对左右视图的影响，当单个混合子像素被左右视图分割线分割成两个部分后，通过比较两部分各自的面积，保留该混合子像素被分割后面积较大这一部分的像素值，直接丢弃相对面积较小部分的色彩信息；或者，当两部分各自的面积相等时，则保留其中任意一部分的像素值，从而实现了对串扰区域对左右视图的影响的改善，有效提升三维图像的成像质量，图像边缘饱满度好，且算法简单，效率高。

基于以上实施例所提供的三维图像处理方法，本发明还提供一种三维图像处理装置，该三维图像处理装置可以用于实现本发明实施例公开的三维图像处理方法。

具体的，如图5所示，该三维图像处理装置包括：

模拟排图单元100，用于通过排图算法对三维图像进行模拟排图。

计算单元200，用于计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2。

获取单元300，用于获取混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2。

比较单元400，用于将混合子像素位于左视图的面积P1与位于右视图的面积P2进行比较，获得面积比较结果。

像素值确定单元500，用于根据面积比较结果、混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2，确定混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

一些实施例中，面积比较结果包括：混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2、混合子像素位于左视图的面积P1小于位于右视图的面积P2、或者混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2。

进一步地，一些实施例中，像素值确定单元500包括：

第一子确定单元，用于在混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2，则将混合子像素位于左视图的像素值t1赋予混合子像素排图显示时的最终像素值t。

第二子确定单元，用于在混合子像素位于右视图的面积P2大于位于左视图的面积P1，则将混合子像素位于右视图的像素值t2赋予混合子像素排图显示时的最终像素值t。

第三子确定单元，用于在混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2，则将混合子像素位于左视图的像素值t1或者混合子像素位于右视图的像素值t2赋予混合子像素排图显示时的最终像素值t。

本发明还提供一种存储介质，其存储有程序，程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例提供的三维图像处理方法。其中存储介质包括但不限于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

本发明还提供一种电子设备，包括：

存储器，用于存储程序。

处理器，用于加载程序，以执行本发明任一实施例提供的三维图像处理方法。

显示面板，用于显示处理器处理后的三维图像。

分光装置，设置在显示面板上，用于对显示面板显示的三维图像进行分光处理。

作为选择，电子设备包括但不限于智能手机、电脑、智能电视、车载终端、广告机、游戏机等，即具有播放图像或视频功能的终端即可。三维图像包括3D图片、3D视频、3D游戏等。分光装置可以选用柱镜光栅光学膜、屏障视差光栅光学膜等，分光装置可以与显示面板集成式设置，也可以与显示面板分立式设置。柱镜光栅光学膜、屏障视差光栅光学膜的结构可以参考现有技术，这里不再赘述。

综上，本发明实施例提供的三维图像处理方法、处理装置，通过对串扰区域各混合子像素排图显示时的像素值进行干预，以达到提高裸眼3D的成像质量的效果，无需替换光学器件（分光装置），成本更低，且不影响其可视角和最近视距及范围。进一步地，本发明实施例提供的三维图像处理方法算法简单、效率高，图像边缘饱满度好。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种三维图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过排图算法对三维图像进行模拟排图；

S2：计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2；

S3：获取所述混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2；

S4：将所述混合子像素位于左视图的面积P1与位于右视图的面积P2进行比较，获得面积比较结果；

S5：根据所述面积比较结果、所述混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

2.根据权利要求1所述的三维图像处理方法，其特征在于，所述面积比较结果包括：所述混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2、所述混合子像素位于左视图的面积P1小于位于右视图的面积P2、或者所述混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2。

3.根据权利要求2所述的三维图像处理方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

若所述混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2，则将所述混合子像素位于左视图的像素值t1赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t；

若所述混合子像素位于右视图的面积P2大于位于左视图的面积P1，则将所述混合子像素位于右视图的像素值t2赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t；

若所述混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2，则将所述混合子像素位于左视图的像素值t1或者所述混合子像素位于右视图的像素值t2赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t。

4.一种三维图像处理装置，其特征在于，包括：

模拟排图单元，用于通过排图算法对三维图像进行模拟排图；

计算单元，用于计算串扰区域内各混合子像素位于左视图的面积P1和位于右视图的面积P2；

获取单元，用于获取所述混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2；

比较单元，用于将所述混合子像素位于左视图的面积P1与位于右视图的面积P2进行比较，获得面积比较结果；

像素值确定单元，用于根据所述面积比较结果、所述混合子像素位于左视图的像素值t1和位于右视图的像素值t2，确定所述混合子像素排图显示时需赋予的最终像素值t。

5.根据权利要求4所述的三维图像处理装置，其特征在于，所述面积比较结果包括：所述混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2、所述混合子像素位于左视图的面积P1小于位于右视图的面积P2、或者所述混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2。

6.根据权利要求5所述的三维图像处理装置，其特征在于，所述像素值确定单元包括：

第一子确定单元，用于在所述混合子像素位于左视图的面积P1大于位于右视图的面积P2，则将所述混合子像素位于左视图的像素值t1赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t；

第二子确定单元，用于在所述混合子像素位于右视图的面积P2大于位于左视图的面积P1，则将所述混合子像素位于右视图的像素值t2赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t；

第三子确定单元，用于在所述混合子像素位于左视图的面积P1等于位于右视图的面积P2，则将所述混合子像素位于左视图的像素值t1或者所述混合子像素位于右视图的像素值t2赋予所述混合子像素排图显示时的最终像素值t。

7.一种存储介质，其存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述的三维图像处理方法。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于加载所述程序，以执行如权利要求1-3任一项所述的三维图像处理方法；

显示面板，用于显示所述处理器处理后的三维图像；

分光装置，设置在所述显示面板上，用于对所述显示面板显示的三维图像进行分光处理。

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